水庫除險加固工程混凝土防滲墻施工方法

摘 要：水庫除險加固在社會發(fā)展中有著重要意義，通過運用混凝土防滲墻施工技術(shù)，能進一步強化水庫工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進而減少安全隱患。以某水庫工程為例，明確了基本概況和除險加固施工要求，總結(jié)了混凝土防滲墻的施工方法，明確了不同施工環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點，旨在提高水庫除險加固施工質(zhì)量，通過增強水庫工程安全性，能為當(dāng)?shù)氐拿裆l(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)貢獻力量。

關(guān)鍵詞：水庫除險加固 混凝土澆筑 防滲墻施工 導(dǎo)墻施工

中圖分類號：TV62

Construction Methods of Concrete Anti-sSeepage Wallsforin Reservoir Reinforcement Engineering

DING Dan

Zunyi Survey and Design Institute of Water ResourcesConservancy and Hydropower Survey， Design and Research Institute Co.， Ltd.， Zunyi， Guizhou Province，563000 China

Abstract： The reinforcement of reservoirs is of great significance in social development. By using concrete anti-seepage wall construction technology， the stability of reservoir engineering structures can be further strengthened， and safety hazards can be reduced. This article takes a certain reservoir project as an example，to clarifyiestheits basic overviewsituation and requirements for hazard removal and reinforcement construction， summarizes the construction methods of concrete anti-seepage walls， and clarifiesy the construction technical key points of the constructiontechnology of different construction stagelinks， aiming to improve the quality of reservoir hazard removal and reinforcement construction. By enhancing the safety of the reservoir project， it can and contribute to the local people's livelihood development and economic construction by enhancing the safety of the reservoir project.

Key Words： Reservoir hazard removal andreinforcement; Concrete pouring; Construction of anti-seepage walls; Construction of guide walls

防滲墻是很多工程中的重要構(gòu)成部分，通過設(shè)置防滲墻能減少工程投入使用中出現(xiàn)的滲漏問題。為此，施工人員應(yīng)重點分析水庫除險加固工程中的防滲墻施工方法，了解施工要點，為施工方案的完善與優(yōu)化提供堅實基礎(chǔ)，進而提升水庫除險加固施工水平。

1 水庫除險加固工程概況

以某水庫為例：水庫的現(xiàn)總庫容571萬m3；分析水庫的主要構(gòu)成，包含的三部分為大壩、取水兼放空隧洞、溢洪道；水庫為小（1）型水庫，水庫的功能包括灌溉、城市供水。該水庫的水庫除險加固工程中，建筑物平面進行緩U型布置，施工單位結(jié)合實際情況針對工程項目進行了劃分，主要包含3個分部工程，即第一分部砼防滲墻、第二部分壩基與壩肩防滲處理、第三部分二期砼，其中第三部分選用C15混凝土，澆筑封頂于防滲墻頂部完成。

2 混凝土防滲墻施工

2.1 測量放線

本次工程測量放線過后層中選擇高精度水準(zhǔn)測量儀和GTS-336全站儀，安排專門的技術(shù)人員進行操作，以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還需針對測量精度進行校驗。同時，測量技術(shù)人員應(yīng)重點保護測量用基準(zhǔn)點，配合做好復(fù)核工作，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。此外，測量技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照工程設(shè)計要求和施工方案進行放樣施工，并針對測量范圍和基準(zhǔn)點進行標(biāo)記，重視復(fù)核驗收工作，為后續(xù)施工作業(yè)奠定良好基礎(chǔ)[1]。

2.2 導(dǎo)墻施工

2.2.1 土方挖填施工要點

施工人員進入導(dǎo)墻施工階段，應(yīng)重點開展土方挖填施工，本次工程中進行土方開挖時，主要選擇DLS150-6型液壓挖掘機，并在專門的施工平臺上游臨河位置堆積棄土，可為后續(xù)的導(dǎo)墻澆筑后回填做準(zhǔn)備。施工人員進行開挖作業(yè)前，應(yīng)認(rèn)真分析施工圖紙要求，嚴(yán)格按照圖紙規(guī)定范圍進行開挖施工，挖掘機應(yīng)開挖至規(guī)定深度與開口線。同時，土方回填是重要環(huán)節(jié)，施工人員進行土方回填的過程中，要明確施工作業(yè)要點，配合做好碾壓試驗，目的是得到準(zhǔn)確的施工參數(shù)和施工機具，但須保證經(jīng)過監(jiān)理工程師審核并簽字后才能投入使用。此外，施工人員主要采用分層填筑的方式進行回填，并做好碾壓工作，本次工程中選擇蛙式打夯機進行夯實作業(yè)，如果遇到局部土料過于干燥的情況，可進行適當(dāng)灑水后壓實[2]。

2.2.2 鋼筋模板施工要點

施工人員進行導(dǎo)墻施工的過程中，利用組合模板作為導(dǎo)墻砼，需要結(jié)合對施工現(xiàn)場施工縫具體情況的分析明確模板長度。同時，施工人員應(yīng)提高對鋼筋加工的重視程度，采用集中制作的方式進行鋼筋加工，并按照工程設(shè)計要求運送至施工現(xiàn)場，安排專門的施工人員完成綁扎、焊接。

2.2.3 砼澆筑施工要點

施工人員進行砼澆筑前，應(yīng)在施工前的8 h左右完成地基處理，并清理澆筑倉面和模板，重點檢查鋼筋、模板的安裝和埋設(shè)情況，及時與監(jiān)理工程師進行溝通，通過審核與簽字確認(rèn)后進行砼澆筑。同時，本次工程施工中選擇JS500攪拌站完成砼的初步拌和，并安排專門的灰罐車將砼運送至施工現(xiàn)場，積極采用人工與反鏟入倉澆筑方式。施工人員還應(yīng)該注意進行現(xiàn)場砼振搗施工時，避免與預(yù)埋件或鋼筋發(fā)生觸碰，以免損壞相關(guān)構(gòu)件。同時，施工人員進行上層砼振搗的過程中，應(yīng)控制振搗器的插入深度，本次工程中的插入深度約為5 cm，有助于提高上下層砼結(jié)合質(zhì)量。此外，開展上層砼澆筑施工作業(yè)前，施工人員應(yīng)做好下層混凝土施工縫面的鑿毛處理，待澆筑作業(yè)結(jié)束后，利用草袋覆蓋到砼表面，目的是進行保溫養(yǎng)護。

2.3 砼防滲墻施工

2.3.1 防滲墻開槽施工要點

砼防滲墻施工是重要環(huán)節(jié)，施工人員需要進行防滲墻開槽，嚴(yán)格按照工程設(shè)計要求完成測量放樣，并做好施工區(qū)域的單元分塊劃分，編制兩期施工方案，并按照一期槽、二期槽的順序開展施工作業(yè)。本次工程施工中選擇液壓抓斗成槽，施工人員應(yīng)重視控制槽孔中心偏差，以±3 cm為標(biāo)準(zhǔn)。開挖施工作業(yè)中，施工人員應(yīng)利用泥漿固壁成槽，采用高速泥漿攪拌機完成泥漿拌制。針對主河槽位置存在嚴(yán)重塌方的槽段，施工單位選擇濃漿、黏土換填搗實等方式，目的是增強壩體安全性[3]。此外，完成挖槽作業(yè)后，施工人員進行了清孔換漿，并在符合規(guī)定要求后進行驗收，針對二期槽施工，需將接頭混凝土孔壁的泥皮清理干凈，避免鉆頭攜帶泥屑或泥漿。

2.3.2 砼澆筑施工要點

施工單位開展砼工程施工作業(yè)前，應(yīng)驗收檢查清孔換漿施工進展，并依據(jù)實際情況填寫《混凝土澆筑開倉報審表》，將報表提交給上級部門和監(jiān)理部門，待完成復(fù)核后可進行砼澆筑。同時，施工單位應(yīng)組織相關(guān)部門及人員進行技術(shù)交底，明確準(zhǔn)備工作的完善性及施工方案的可行性，確保在通過監(jiān)理部門審核簽字后進行砼澆筑施工。本次工程施工中，施工人員應(yīng)選擇直升導(dǎo)管法進行泥漿下的混凝土澆筑，將φ250 mm的鋼制導(dǎo)管安裝在指定位置，并采用絲扣連接的方式完成導(dǎo)管連接；當(dāng)砼料分布于整個導(dǎo)管與分料斗后，施工人員需利用砼封住管底。此外，重點控制砼初凝和終凝時間，本次工程中應(yīng)保證砼初凝時間在6 h以上，而終凝時間則在24 h以內(nèi)。

施工人員應(yīng)合理選擇管道安裝方式，并控制管道安裝距離。本次工程施工中，選擇短距離直線安裝方法，有助于降低管道堵塞概率，還能讓砼順利入倉。同時，施工人員應(yīng)重點加強砼在輸送管內(nèi)停滯時間的控制，保證導(dǎo)管下料的均勻性，能實現(xiàn)對槽內(nèi)砼面高差的控制，保證砼面高差不超過0.5 m；施工人員結(jié)合對砼上升度的分析，并依據(jù)導(dǎo)管埋深，能確定導(dǎo)管抽拔時間。施工人員應(yīng)動態(tài)化檢查砼的坍落度，針對砼的水灰比進行嚴(yán)格控制，有助于提高砼的質(zhì)量，進而強化相關(guān)試驗的可靠性。此外，施工人員應(yīng)邀請監(jiān)理人員監(jiān)督送檢試塊的選擇，保證送檢試塊能代表區(qū)域內(nèi)混凝土質(zhì)量。施工人員開展砼澆筑作業(yè)的過程中，應(yīng)重點測量砼面深度，將測量間隔時間控制在30 min，加大導(dǎo)管埋入混凝土深度控制力度。本次工程中，須保證不超過1～6 m，嚴(yán)控導(dǎo)管上升速度，避免低于2 m/h。結(jié)束砼澆筑施工后，施工人員應(yīng)做好混凝土表面的檢查和找平工作，待混凝土終凝后進行養(yǎng)護，以減少后續(xù)出現(xiàn)的裂縫問題[14]。

2.3.3 槽段連接施工要點

本次工程施工中，施工人員選擇利用接頭管法完成防滲墻槽段的連接，完成一期槽清孔換漿作業(yè)后，應(yīng)利用φ50cm的鋼制接頭管設(shè)置在槽段兩端孔的位置，配合做好孔口的固定工作。同時，施工人員開展混凝土澆筑作業(yè)時，應(yīng)依據(jù)砼面上升速度和混凝土初凝時間等選擇接頭管的起拔時間，起拔工作由液壓拔管機完成。在完成混凝土澆筑施工后，會在結(jié)構(gòu)管位置形成二期槽端孔，當(dāng)二期槽成槽后，會得到防滲墻。

2.4 防滲灌漿施工

2.4.1 固結(jié)灌漿

防滲墻基礎(chǔ)開挖清除地表覆蓋層及風(fēng)化層后，建基面表面局部仍殘存部分未閉合的節(jié)理裂隙，基礎(chǔ)巖體存在一定的壓縮變形問題，須采取固結(jié)灌漿處理。固結(jié)灌漿的范圍為整個基礎(chǔ)范圍，主要是改善巖體內(nèi)發(fā)育的節(jié)理、裂隙等的剛度，以增強地基的整體性，防止壩基（肩）應(yīng)力分布不均勻，而導(dǎo)致壩體拉裂以至破壞。由于施工工期緊及汛期即將來臨，安排在防滲墻混凝土澆筑至要求的至915.10 m高程后，且混凝土強度達到設(shè)計強度要求后進行。

本工程基礎(chǔ)固結(jié)灌漿設(shè)計根據(jù)防滲墻開挖及回填期不同，把固結(jié)灌漿孔分為2個區(qū)（Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2），共計固結(jié)灌漿孔40個。其中：Ⅰ區(qū)為河床段壩基，固結(jié)灌漿孔18個，平行于壩軸線布置；Ⅱ1、Ⅱ2區(qū)為兩壩肩基礎(chǔ)，固結(jié)灌漿孔22個，垂直于壩軸線布置；Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2區(qū)固結(jié)漿孔深以深入基巖6 m為界。固結(jié)漿孔均為梅花形布置，排距3×3布置。本次固結(jié)灌漿均為有蓋重灌漿，蓋重厚度應(yīng)>1.0 m，且在蓋重混凝土強度達到設(shè)計強度的50%以上時施灌。

本次固結(jié)漿分兩序施灌，接觸帶應(yīng)單獨灌漿，灌漿材料采用強度等級為P.042.5合格的新鮮水泥，所用水泥的細(xì)度為通過80μm方孔篩的篩余量不大于5%；接觸帶灌漿壓力控制在0.3 MPa，基巖灌漿壓力控制在0.5 PMa，以上灌漿壓力均為建議值；具體的灌漿壓力和施工參數(shù)應(yīng)結(jié)合灌漿前對各個分區(qū)段灌漿試驗孔情況進行調(diào)整。

2.4.2 防滲帷幕灌漿

本次擬對兩壩肩強風(fēng)化巖體進行帷幕灌漿防滲處理，防滲標(biāo)準(zhǔn)：基巖透水率q≤10 Lu。

防滲帷幕線沿壩軸線布置，壩軸線灌漿孔為固結(jié)灌漿兼帷幕灌漿孔，左壩肩向岸坡延伸，右壩肩向岸坡延伸，底界深入弱風(fēng)化巖體2～5 m，以封閉強風(fēng)化巖體及解決繞壩肩滲漏問題為目的[5]。

本次帷幕設(shè)計為單排，孔距為2 m，底界高程為906.5 m，按三序次施工。

帷幕灌漿孔起灌高程為915.00 m（正常蓄水位）。同一單元內(nèi)必須嚴(yán)格按三序次施工，達到擠密的原則，不得跨序次施工。灌漿結(jié)束后，使用水灰比為0.5的漿液置換孔內(nèi)稀漿或積水，采用全孔灌漿法封孔。

灌漿壓力：基巖灌漿總壓力控制在0.5 MPa左右。以上灌漿壓力均為建議值，具體的灌漿壓力和施工參數(shù)應(yīng)結(jié)合先導(dǎo)孔試驗值執(zhí)行，既要達到防滲的目的，又不至于破壞巖體。

灌漿材料：采用強度等級為P.042.5合格的水泥，所用水泥的細(xì)度宜為通過80 μm方孔篩的篩余量不大于5%。

灌漿質(zhì)量檢查以檢查孔的壓水遠(yuǎn)驗成果為主，結(jié)合竣工資料和測試成果的分析綜合評定，檢查標(biāo)準(zhǔn)為：巖體透水q≤10 Lu。檢查孔具體位置根據(jù)灌漿資料分析而定。

2.5 二期砼施工要點

施工人員進入二期砼施工環(huán)節(jié)，應(yīng)清理基礎(chǔ)面。在防滲墻成墻28 d后，施工人員應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計要求，安排專門的施工人員做好基礎(chǔ)面的人工鑿毛施工，并進行表面清理。同時，重點落實模板加工作業(yè)，做好工程施工中的支護，有助于增強工程整體結(jié)構(gòu)的安全性，保證模板表面不存在雜物或污染；為減少后期澆筑環(huán)節(jié)的漏漿問題，應(yīng)保證模板接縫嚴(yán)密，以強化結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。此外，施工人員在完成以上施工任務(wù)后，需要按照設(shè)計要求進行預(yù)埋件的加工安置，依據(jù)設(shè)計圖紙和施工方案選擇合適的槽鋼，有序組織開展砼澆筑作業(yè)。本次工程施工中利用JS500攪拌站進行初步拌和，并安排專門的自卸汽車運送到施工現(xiàn)場，通過插入式振搗器振搗密實。當(dāng)砼澆筑高度達到規(guī)定高程后，施工人員應(yīng)進行槽鋼與螺栓的埋設(shè)。收面是重要環(huán)節(jié)，保證收面施工質(zhì)量，結(jié)束槽鋼螺栓校位工作后進行養(yǎng)護。

3 結(jié)語

水庫除險加固工程在很多地區(qū)的發(fā)展建設(shè)中較為常見，主要目的是排除水庫工程安全隱患，強化水庫工程的穩(wěn)定性和安全性，進而充分發(fā)揮水庫工程的實際價值，為當(dāng)?shù)氐目购榕艥?、水源供給、農(nóng)業(yè)灌溉等方面提供支持。施工單位通過利用混凝土防滲墻施工技術(shù)，能降低水庫工程后期滲漏概率，讓工程質(zhì)量和使用壽命得到保證。

參考文獻

[1]周曉磊.塑性混凝土防滲墻在水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].湖南水利水電，2023（6）：97-99.

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[3]劉佳南.基于TOPSIS-GRA的水庫大壩防滲加固施工方案評價研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2023.

[4]黃新東.白盆珠水庫大壩除險加固工程的質(zhì)量管理研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2023.

[5]湯程.病險水庫除險加固工程綜合效益后評價研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2024.